8506

воздействий не должны превышать предельных значений этих величин, определяемых в соответствии с нормами проектирования конструкций.

Расчёты по несущей способности (по предельным состояниям первой группы) выполняют из условия, по которому усилие от внешних нагрузок в рассматриваемом сечении не должно превышать предельного усилия, которое может быть воспринято элементом в этом сечении:

щая способность элемента, где S — коэффициент, учитывающий форму и размеры поперечного сечения элемента.

Изменчивость величин F и Fult, как правило, описывается законом нормального распределения случайных величин. Условие прочности можно изобразить графически (рис. 36.).

Рис. 36. Кривые распределения: а — усилий от внешней нагрузки в расчётном сече-

нии; б — несущей способности в том же сечении: N — среднестатистическое значение усилия от внешней нагрузки (Nн); N — расчётное значение усилия; Ф — среднестатистическое значение несущей способности элемента; Ф — значение несущей способности с учётом пониженных против контролируемых прочностей бетона и арматуры

78

Аналогично можно записать условия, которые необходимо соблюдать при расчётах по предельным состояниям второй группы, т.е. при расчётах прогибов, по образованию трещин и ширины их раскрытия.

Расчёт по деформациям заключается в определении прогиба или перемещения конструкции от нагрузок f и в сравнении его с предельно допустимым прогибом или перемещением по нормам fult:

f ≤ fult.

Расчёт по образованию трещин производят из условия, по которому усилие от внешних нагрузок F в рассматриваемом сечении не

должно превышать предельного усилия Fcrc,ult, которое может быть воспринято элементом при образовании трещин:

F ≤ Fcrc,ult.

Расчёт по раскрытию трещин заключается в определении ширины раскрытия трещин от нагрузок acrc и сравнении её с предельно допустимой шириной раскрытия по нормам acrc,ult:

acrc ≤ acrc,ult.

4.6. Достоинства и недостатки метода расчёта по предельным состояниям

Основная идея метода расчёта по предельным состояниям заключается в обеспечении гарантии того, чтобы даже в тех редких случаях, когда на конструкцию действуют максимально возможные нагрузки, прочность бетона и арматуры минимальна, а условия эксплуатации весьма неблагоприятны, конструкция не разрушалась или не получала бы недопустимых прогибов или чрезмерного раскрытия трещин.

Достоинства метода

1.Введением в расчёты вместо единого коэффициента запаса прочности системы расчётных коэффициентов, дифференцированно учитывающих влияние на несущую способность элемента изменчивости нагрузок, прочностных свойств материалов, условий эксплуатации, класса ответственности достигают лучшей сходимости теоретических данных с опытными, чем при едином коэффициенте запаса k в прежних методах расчёта.

2.Каждое новое достижение в повышении однородности материалов может быть учтено в нормах, что приведёт к их экономии.

3.Конструкции, рассчитанные по предельным состояниям, получаются несколько экономичнее по расходу материалов.

79

Недостатки метода

1.Некоторые коэффициенты метода не получили достаточного опытного обоснования. Так, например, одинаковый коэффициент на-

дёжности по нагрузке для собственного веса γf =1,1, применяемый как для большепролётных тонкостенных покрытий типа оболочек, где нагрузка от массы покрытия является основной, так и для междуэтажных перекрытий, которые работают на значительную временную нагрузку, недостаточно обоснован.

2.Определение несущей способности элементов, состоящих из двух и более материалов (например, железобетонных) выполняется в настоящее время без учёта совместного статистического разброса прочности этих материалов при расчётных сопротивлениях, соответствующих низшей прочности каждого материала. Вероятность обнаружить материал с прочностью ниже расчётного сопротивления приблизительно равна 0,001. Вероятность совместного невыгодного сов-

падения арматуры и бетона минимальной прочности является величиной чрезвычайно малой (примерно 2·10-6), которая практически не может встретиться в эксплуатируемых конструкциях. В связи с этим запроектированные по нормам конструкции обладают дополнительными резервами прочности, которые не учитывают в расчётах.

Литература

1.СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения [Текст]: утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004.- М.:ГУП НИИЖБ, 2004.-26 с.

2.СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры [Текст]: утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищнокоммунальному комплексу 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004.-М. ГУП НИИЖБ, 2004.-55 с.

3.СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) [Текст]: утв. Министерством регионального развития РФ 27.12.2010: взамен СНиП 2.01.07-85*: дата введ. 20.05.2011:- М. Минрегион России, 2010.-80 с.

4.Федеральный закон № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» Срок введ. 30.06.10.- М. Проспект, 2010.- 32 с.

5 . Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкции из тяжёлого бетона без предварительного напряжения (к СП 52-101-2003. [Текст]: ЦНИИпромзданий, НИИЖБ. - М. ОАО ЦНИИ промзданий, 2005.-214 с.

6.Байков, В.Н., Железобетонные конструкции. Общий курс [Текст]: учеб. для вузов / В. Н. Байков,. Э. Е. Сигалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991.-767 с.: ил.

7.Бондаренко, В.М., Железобетонные и каменные конструкции. [Текст]: учеб. для строит. спец. вузов / В. М. Бондаренко, Р. О. Бакиров, В. Г. Назаренко, В. И. Римшин; Под ред. В. М. Бондаренко. Изд. 3-е, испр.- М.: Высш. шк., 2004. - 876 с.: ил.

8.Грушевский, Г.М. Железобетонные конструкции. [Текст]; учебное пособие / Г.М. Грушевский, О.О. Иваев, С.К. Романов, В.В. Ходыкин; ННГАСУ: Н.Новгород, 2006. - 89 с.

Оглавление

Б. Экспериментальные основы теории сопро-

83